© NAOJImagen de la supernova 2009 MI en la galaxia IC 2151 en la Constelación Lepas a 100 milones de años luz. A izquiera la estructura 3D globular de una supernova.
Un estudio basado en las imágenes del telescopio Subaru de Japón de la supernova 2009 MI reveló estructuras grumosas de múltiples dimensiones durante la explosión y no la clásica concepción bipolar que se tenía en una dimensión.
"Este hallazgo apoya un escenario 3D de una agrupación de explosiones en las supernovas en vez del ampliamente aceptado escenario de la explosión bipolar", destacan los investigadores liderados por el Dr. Masaomi Tanaka del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, en su reporte de agosto.
La supernova 2009 MI, el objeto principal de este estudio, fue descubierta por Berto Monard de Sudáfrica en la galaxia IC 2151 que se encuentra en la dirección de la constelación de Lepas, a unos 100 millones de años luz de distancia. Además de esta supernova se corroboraron los datos en otras cinco, incluyendo la 2009 JF.
Para el equipo de Subaru, este hallazgo "hace progresar nuestro entendimiento de cómo las supernovas explotan, un proceso que ha sido un misterio persistente", según sus declaraciones en el informe.
© NAOJA izquierda: múltiples polarizaciones en los casos de supernovas 3D, a derecha: en casos bipolares habría solo una.
En la segunda imagen el equipo de investigadores ilustra los patrones de la polarización en las supernovas. El equipo cree que si la estructura de la supernova es agrupada, la polarización tiene varios ángulos, tal como está representado en la figura a la izquierda. En caso que la geometría sea bipolar, la polarización tiene un solo ángulo, y es lo que viene representado a la derecha.
El equipo midió la línea de absorción de calcio en las supernovas, para así determinar los ángulos de polarización.
La investigación fue dirigida por el Dr. Masaomi Tanaka del Observatorio Astronómico Nacional de Japón Dr. Koji Kawabata, de la Universidad de Hiroshima, el Dr. Takashi Hattori del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, y el Dr. Keiichi Maeda de la Universidad de Tokio, el Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo. Se utilizó la Cámara y Espectrógrafo de Objetos Débiles (FOCAS) en el Telescopio Subaru.
Escenario de una explosión de supernova
Una explosión de supernova es una explosión de una estrella pesada equivalente a más de 8 masas solares. Cuando esto ocurre se expulsan todos los elementos que se encuentran sintetizados en su interior, como es el caso del hidrógeno y helio y demás elementos primarios del Universo.
"La expulsión de estos elementos más pesados al espacio interestelar ha enriquecido a la composición química del Universo", señala el estudio del Dr. Tanaka.
Las últimas investigaciones coinciden que la explosión no tendría éxito como un evento unidimensional, por lo que la comprensión de los eventos multidimensionales es importante para estos casos, destacan los astrónomos.
Existen dos propuestas que explican dos posibles escenarios para las explosiones.
En el primer caso, se cree de la existencia de la explosión bipolar, la cual sería facilitada por el efecto de una continua rotación.
En el segundo caso, es una explosión 3D, multidimensional con un cúmulo impulsado por convección.
Aunque pareciera fácil ver la forma de supernovas, simplemente tomando una foto de ellas, observarlas es realmente una tarea muy difícil.
"Dado que la mayoría de las supernovas ocurren en las galaxias a millones o cientos de millones de años luz de distancia, sólo parece un punto, a pesar de que se expanden a una velocidad de 10.000 km / s", observan los astrónomos.
El equipo del Dr. Tanaka realizó observaciones polarimétricas en dos supernovas la SN 2009MI y la 2009 JF que no tienen hidrógeno que les rodee y son según ellos algunos de los mejores objetivos para el estudio.
Detectaron de esta manera la polarización de las dos supernovas, lo que indicó claramente que las supernovas no son generalmente redondas. También encontraron que cada supernova tuvo varios ángulos de polarización, resultado que concuerda con el escenario de una explosión grumosa en 3D.
Cuando se midió la polarización, los científicos japoneses observaron la vibración de las ondas electromagnéticas durante la explosión.
Con los datos registrados, ellos desarrollaron las simulaciones numéricas y descubrieron patrones muy diferentes en los casos donde hay una orientación grumosa, respecto a los de explosión bipolar.
Cuando la orientación es grumosa las ondas muestran diversos ángulos de polarización en una explosión, mientras que en una orientación bipolar habría solo un ángulo de polarización.
En ambas supernovas estudiadas se reveló entonces que hay múltiples ángulos de polarización. Sumado a sus estudios anteriores, en un total 5 supernovas de 6, se demostró este patrón de estructura grumosa en tres dimensiones.
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